Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02M21/00 

Изобретение относится к двигателест- роению и может быть использовано при переводе карбюраторных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) на питание одновременно жидким и газовым видами топлива.

Известно устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, состоящее из контуров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с каналом

распылителя и поплавковой камеры, подключенной к смесительной камере через главную дозирующую систему, к системе холостого хода, через подкачивающий насос - к бензобаку, а контур подачи газа содержит газовый баллон; редуктор, дозатор, газоподающий канал и основной канал.

В известном устройстве в двигатель подают одновременно газовое топливо, жидкое топливо - бензин и воздух с образованием горючей смеси, причем газовоздушную смесь готовят в отдельном от бензинового (от карбюратора) тракте и

2

С О ISD CJ

подают непосредственно во впускной трубопровод (т.е. ниже дроссельной заслонки) и только на нагрузочных режимах. При этом удается практически при сохранении регулировок серийного карбюратора достичь уменьшения расхода бензина за счет снижения разрежения у главного распылителя, соответствующего количеству вводимой, минуя диффузор, газовоздушной части горючей смеси.

Недостатком этого устройства является то, что при снижении скорости воздушного потока в диффузоре существенно ухудшается качество распыливания бензина, особенно на низких скоростных режимах работы двигателя, что может сказываться на ухуд- tuei -.| ;,, . L. C,, . г, . :,v, ci, ее распределении по цилиндрам и о целом на снижении топливной экономичности. Кроме того, недостатком является значительное усложнение в целом устройства топливопо- дачи для двигателя, так как газовоздушная горючая смесь готовится специально устанавливаемым агрегатом, представляющим собой газовый счетчик с турбиной, лопастями и объемным дозатором. Реализация объемно-пропорционального дозирования газа и воздуха при помощи указанного агрегата вызывает дополнительные насосные потери во впускном тракте и также ухудшает эффективные показатели двигателя, особенно на скоростных режимах работы.

Недостатком данного устройства является также инерционность этого агрегата, которая не может не сказываться на работе двигателя на переходных режимах. Так, например, в случае использования низкооктанового бензина при резком увеличении нагрузки турбинный агрегат, отставая и не обеспечивая тем самым необходимого процентного содержания в комбинированной горючей смеси (по отношению к установившимся режимам) высокооктанового газового топлива, может вызвать в цилиндрах двигателя детонационное сгорание.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство топливопода- чи для двигателя внутреннего сгорания, состоящее из контуров подачи жидкого и газовоготоплив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем и каналом распылителя и поплавковой камеры, с одной стороны подключенной к смесительной камере через главную дозирующую систему, к системе холостого хода и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны через

подкачивающий насос - к бензобаку, а контур подачи газа содержит газовый баллон с электромагнитным клапаном, последовательно сообщенным с эмульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподающий канал и канал торможения с калиброванным отверстием.

Недостатком известного устройства яв0 ляется сложность конструкции и недостаточная точность дозирования топлива.

Целью изобретения является повышение точности дозирования.

Устройство топливоподачи для двигате5 ля внутреннего сгорания, состоящее из контуров подачи жидкого и газового топлив, прп -с-м контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной

0 дозирующей системы с эмульсионным колодцем и каналом распылителя и поплавковой камеры, с одной стороны подключенной к смесительной камере через главную дози-. рующую систему, к системе холостого хода

5 и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны через подкачивающий насос - к бензобаку, а контур подачи газа содержит газовый баллон с электромагнитным клапаном, последовательно сообщенным с

0, эмульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподающий канал и основной канал с калиброванным отверстием, снабжено кла- паном-отсекателем, кинематически связа н5 ным с дроссельной заслонкой через узел запаздывания и установленным в газопода- ющем канале, а газоподающий канал связан с каналом распылителя главной дозирующей системы через дополнительный канал с

0 калиброванным отверстием. Диаметры калиброванных отверстий соответственно основного и дополнительного каналов относятся как 0,4-0,97.

На фиг, 1 представлена схема предлага5 емого устройства топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2-то же, вариант конструкции на базе серийного карбюратора ДААЗ-2107; на фиг. 3 - то же, вариант конструкции на базе карбюратора

0 К-126Г и К-126Н; на фиг. 4 - то же, вариант конструкции на базе серийно выпускаемого карбюратора,

Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания состоит из конту5 ров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора 1 со смесительной камерой 2 и дроссельной заслонкой 3, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем 4 и каналом 5 распылителя и поплавковой камеры 6, с одной стороны подключенной к смесительной камере 2 через главную дозирующую систему, к системе холостого хода и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны через подкачиваемый насос (не показан) - к бензобаку 7, а контур подачи газа содержит газовый баллон 8 с электромагнитным клапаном 9, последовательно сообщенным с эмульсионным колодцем 4 через подогреватель-испаритель 10, редуктор 11, газоподающий канал 12 и основной канал 13 с калиброванным отверстием 14.

Устройство снабжено клапаном-отсе- кателем 15, кинематически связанным с дроссельной заслонкой 3 через узел 16 запаздывания и установленным в газоподаю- щем канале 12, связанном с каналом 5 распылителя главной дозирующей системы через дополнительный канал 17 с калиброванным отверстием 18. Диаметры калиброванных отверстий 14 и 18 соответственно основного 13 и дополнительного 17 каналов относятся как 0,4-0,97.

Главная дозирующая система карбюратора 1 содержит также главный топливный жиклер 19, воздушный жиклер 20, бензо- эмульсионный тракт 21, связывающий эмульсионный колодец 4 с каналом 5 распылителя, размещенного в сужении малого диффузора 22. Газовый баллон 8 сообщен с клапаном-отсекателем 15 через газовую магистраль 23. Электромагнитный клапан 9, кроме включения от ключа зажигания, оснащен дополнительным контрольным включателем (электрическая схема включения электромагнитного клапана 9 не показана), посредством которого двигатель переключается на питание жидким топливом - чистым бензином.

Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

Пуск холодного двигателя, работа на холостом ходу и переходных режимах обеспе- чивается бензиновыми системами карбюратора 1. При пуске и прогреве двигателя подача газового топлива перекрыта при помощи выключения электромагнитного клапана 9.

С возвращением после прогрева дроссельной заслонки 3 в исходное положение открывают газоподающий канал включением клапана 9. Однако и на холостом ходу, на переходных режимах работы двигателя газовое топливо также не поступает в последний, так как клапан-отсекатель 15 закрыт. Жидкое топливо - бензин дозируется на этих режимах в соответствии со стандартными настройками систем карбюратора.

При дальнейшем открытии дроссельной заслонки 3 и переходе максимального разрежения к каналу 5 распылителя включается главная дозирующая система карбюратора 5 и в этот момент полностью выбирается свободный ход в узле 16 запаздывания, клапан-отсекатель 15 открывает газовую магистраль 23. Газ устремляется по газоот- водящему каналу 12 карбюратора, откуда,

0 разделяясь, поступает соответственно через дополнительный газовый канал 17 и калиброванное отверстие 18 к каналу 5 распылителя, а через канал 13 и калиброванное отверстие 14 - в бензоэмульсион5 ный тракт 21 главной дозирующей системы карбюратора, обеспечивая, независимо от воздушного жиклера 20, пневматическое торможение истечению бензина через главный жиклер 19. Отводимый по каналу 13 и

0 регламентируемый калиброванным отверстием 14 газовый поток уменьшает подачу бензина эквивалентно вводимому по каналу 12 количеству газа и одновременно осуществляет дополнительное интенсивное

5 эмульгирование бензина.

При работе двигателя по нагрузочной характеристике по мере увеличения разрежения в диффузоре 22 и соответствующем увеличении перепада давления между пита0 ющей газовой магистралью 23 и распылителем подача газа по каналу 17 возрастает пропорционально расходу поступающего в двигатель воздуха, но при этом соответственно возрастает и отводимый через калиб5 рованное отверстие 14 газовый поток, который и обеспечивает дополнительное снижение подачи бензина через главный топливный жиклер 19. Таким образом, при комбинированном питании сохраняется

0 компенсация состава смеси по нагрузочному диапазону работы двигателя.

На режимах максимальной мощности включается экономайзер, обеспечивающий, при сохранении стандартных настроек, не5 обходимые мощностные составы комбинированной смеси.

При резком открытии дроссельной заслонки 3 регулировки ускорительного насоса также сохраняются. Кажущееся при этом

0 переобогащение горючей смеси в связи с резким увеличением подачи газового топлива исключается ответным снижением подачи бензина главной дозирующей системой, благодаря описанному влиянию отводимого

5 через калиброванное отверстие 14 газового потока.

Для перехода двигателя на питание чистым бензином достаточно перекрыть при помощи контрольного включения электромагнитного клапана 9 газовую магистраль

23. При этом главная дозирующая система и карбюратор 1 в целом автоматически конвертируются в серийный вариант. Независимо оттого, что привод клапана-отсекателя 15 сохраняется, газоподающий канал 12 и его сообщение с бензоэмульсионным трактом 21 представляют вместе с закрытой магистралью общую глухую полость и не оказывают какого-либо практического влияния на стандартные регулировки карбюратора.

На фиг. 2 показана часть серийного карбюратора ДААЗ-2107, которая предварительно подвергалась следующим конструктивным изменениям. Газоподающий канал 12 выполнен в первичной камере карбюратора в приливах, которые во вторичной камере (не показана) предназначены для каналов эконостата. Сохраняя указанный тракт, в верхней части карбюратора выполнены два сверления: горизонтальные с входным штуцером и вертикальное, ориентированное снизу на отверстие в прокладке и расположенное под ним углубление. Дополнительный газовый канал 17 выполнен в корпусе съемного малого диффузора 22 и образован двумя сверлениями: одно выполнено параллельно бензоэмульсионному тракту 21, а другое соединяет первое с выходом распылителя и направлено по течению воздушного потока. С газовой магистралью дополнительный канал 17 сообщен через сверление, выполненное в перегородке, связывающей углубление с посадочной поверхностью малого диффузора 22. В продолжении углубления предусмотрено калиброванное отверстие 14, посредством которого регламентирована отводимая часть газового потока, предназначенная для пневматического торможения истечения бензина через главный топливный жиклер 19. Таким образом, снижение расхода бензина и замещение его газовым топливом осуществлено в данном случае только в первичной камере карбюратора. Опти- мумы избыточного давления Рг в тазовой магистрали и отношение диаметров калиброванных отверстий d0K/dAK соответственно основного и дополнительного каналов, при которых обеспечиваются лучшие эффективные и динамические показатели работы двигателя, располагаются соответственно в диапазонах: Рг 100-25000 мм вод.ст,, док/ид 0,4-0,97.

В общем случае схемы подвода основного газового потока и потока, предназначенного для торможения бензина, могут быть разнообразными и диктуются соображениями технологичности изготовления и максимального сохранения конструкции серийных карбюраторов. В карбюраторах К- 126Г и К-126Н и их модификациях, имеющих последовательное включение смесительных камер, также целесообразно вводить газовое топливо только в первичную камеру карбюратора. У этого типа карбюраторов большой и малый 22 диффузоры съемные, и дополнительный газовый канал 17 может быть выполнен противоположно бензино0 вому распылителю в теле кронштейна малого диффузора 22, а с помощью с одной стороны заглушенного вставного патрубка ориентирован по направлению течения воздуха, Тормозной газовый поток предпоч5 тительно отводить от газоподающего канала 12 по специальному патрубку через боковую наружную стенку карбюратора 1, выполненные в большом диффузоре кольцевой канал и сверление в перегородке, сое0 диняющей эмульсионный колодец 4 с посадочной поверхностью большого диффузора. Попадая в кольцевой объем между эмульсионной трубкой и цилиндрической стенкой колодца 4, отводимый для торможе5 ния газовый поток устремляется по каналам в сужение малого диффузора 22. Газовый жиклер (калиброванное отверстие) может быть установлен в патрубке (жиклер не показан).

0 В карбюраторах типа К-126Б и их модификациях, устанавливаемых на грузовых автомобилях, благодаря параллельному включению смесительных камер описанную схему подвода газового топлива дублируют

5 и тем самым используют для получения га- зобензовоздушной смеси обе камеры, что дополнительно оказывает благоприятное воздействие на улучшение качества распы- ливания бензина во вторичной камере. Ана0 логично в карбюраторах К-88А и их модификациях, имеющих параллельное включение дроссельных заслонок, приготовление газобензовоздушной смеси и необходимое замещение бензина газовым

5 топливом также целесообразно осуществлять в обеих смесительных камерах.

Подвод газового топлива также можно осуществить (фиг. 4) через боковую наружную стенку карбюратора 1 и соответ0 ствующие кронштейны малых диффузоров 22 посредством штуцеров. Дополнительные газовые каналы 17 направлены к съемным распылителям, состоящим из газового и бензинового кольцевых объемов, сообщаю5 щихся между собой кольцевыми каналами. При работе на чистом бензине для истечения бензовоздушной эмульсии используются нижние кольцевые объемы. При комбинированном питании основной газовый поток, проходя от газоподающих каналов 12 по каналам 17, попадает в верхние кольцевые объемы, откуда, истекая через кольцевые щели, обеспечивает интенсивное распыливание бензина. Для подвода газовых потоков, предназначенных для торможения бензина, могут служить имеющиеся промежуточные каналы, по которым в серийном карбюраторе от воздушных жиклеров 20 холостого хода через отверстия осуществляют эмульгирование бензина. При этом газовые калиброванные отверстия (жиклеры), выполненные заодно с приемными штуцерами, удобно устанавливать вместо технологических заглушек каналов.

Таким образом, в предлагаемом устрой- стве топливоподачи для образования комбинированной горючей смеси газ подают в распылитель главной дозирующей системы карбюратора под определенным избыточным давлением, а необходимое для опти- мального состава (коэффициента избытка воздуха) горючей смеси уменьшение подачи бензина осуществляют пневматическим торможением истечения его через главный жиклер специально отводимой частью газо- вого потока.

Использование предлагаемого устройства топливоподачи обеспечивает повышение топливной экономичности и приемистости двигателя благодаря исполь- зованию потенциальной энергии газового топлива для улучшения распыливания бензина путем интенсивного эмульгирования и увеличения скорости истечения его через распылитель, а также исключение детона- ционной работы двигателя при питании смесью газа и низкооктанового бензина на

переходных режимах в связи с оптимальным законом подачи газового топлива и без- ынерционностью газоподающей системы. Формула изобретения

1.Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, состоящее из контуров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем и каналом распылителя и поплавковой камеры, с одной стороны подключенной к смесительной камере через главную дозирующую систему, к системе холостого хода и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны через подкачивающий насос - к бензобаку, а контур подачи газа содержит газовый баллон с электромагнитным клапаном, последовательно сообщенным с эмульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподающий канал и основной канал с калиброванным отверстием, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования, устройство снабжено клапаном-отсекателем, кинематически связанным с дроссельной j заслонкой через узел запаздывания и установленным в газо- подающем канале, а газоподающий канал связан с каналом распылителя главной дозирующей системы через дополнительный канал с калиброванным отверстием.

2,Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что диаметры калиброванных отверстий соответственно основного и дополнительного каналов относятся как 0,4-0,97.

Изобретение относится к двигателест- роению и может быть использовано при переводе карбюраторных ДВС на питание одновременно жидким и газовым видами топлива. Цель изобретения - повышение точности дозирования топлива, Устройство топливоподачи для ДВС состоит из контуров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем и каналом распылителя и поплавковой камеры, с одной стороны подключенной к смесительной камере, к системе XX и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны - к бензобаку. Контур подачи газа содержит газовый баллон с электромагнитным клапаном, сообщенным с эмульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподающий канал и основной канал с калиброванным отверстием. Устройство снабжено калапаном-отсе- кателем, кинематически связанным с дроссельной заслонкой через узел запаздывания и установленным в газоподающем канале, последний связан с каналом распылителя через дополнительный канал с калиброванным отверстием. Диаметры калиброванных отверстий соответственно основного и дополнительного каналов относятся как 0,4-0,97. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. fe

-

4 19 6

#г/дшохээшо

-э

- ан&/ою1 им ЈDJ

-BMOt/otfJ/ Ш0 Ј0J

II

у-гпф

CS09i7il .

ОI